Реферат Курсовая Конспект
Общие положения - раздел Физика, Физика Трифилярный Подвес Состоит Из Платформы В Форме Диска Радиуса...
|
Трифилярный подвес состоит из платформы в форме диска радиуса , подвешенного на трех симметрично расположенных нитях, укрепленных у краев диска (Рис. 1.1).
Наверху нити также симметрично прикреплены к диску меньшего радиуса . Если нижний диск повернуть на небольшой угол вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр, то все три нити принимают наклонное положение, и центр тяжести платформы перемещается вдоль оси вращения. При этом возникает момент сил, стремящийся вернуть платформу в положение равновесия. В результате платформа совершает крутильные колебания.
Период колебаний определяется величиной момента инерции платформы: он изменится, если платформу нагрузить каким-либо телом. Этим способом и пользуются в настоящей работе.
Если платформа массой , вращаясь в одном направлении, поднялась на высоту , то приращение потенциальной энергии
, |
где – ускорение силы тяжести.
Вращаясь в другом направлении, платформа придет в положение равновесия с кинетической энергией
, |
где – момент инерции платформы, – угловая скорость платформы в момент достижения положения равновесия.
Пренебрегая работой сил трения, на основании закона сохранения механической энергии имеем:
. | (1.1) |
Считая, что платформа совершает гармонические колебания, можно написать зависимость углового смещения платформы от времени вращения в виде:
, |
где – угловое смещение платформы; – амплитуда смещения; – период полного колебания.
Угловая скорость является первой производной по времени:
. |
В момент прохождения через положение равновесия (, , , и т.д.) абсолютное значение этой величины
. | (1.2) |
На основании выражений (1.1) и (1.2) имеем:
. | (1.3) |
Если – длина нитей подвеса, – радиус платформы, – радиус верхнего диска, то легко видеть из рис.1.2, что
. |
Так как
, | |
, |
получим:
. |
При малых отклонениях синус этого угла можно заменить аргументом, а величину знаменателя положить равной . Учитывая это, имеем:
. |
Тогда на основании (1.3)
, |
откуда
. | (1.4) |
По формуле (1.4) могут быть определены момент инерции самой платформы и тела, положенного на нее.
Вращательный импульс, необходимый для начала крутильных колебаний, сообщается платформе путем поворота рычага специального пускового устройства, связанного с верхним диском. Этим почти полностью устраняются другие, некрутильные колебания, наличие которых затрудняет измерения.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
УКРАИНЫ... УКРАИНСКАЯ ИНЖЕНЕРНО ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ... Кафедра физики теоретической и общей электротехники...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Общие положения
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов